PET-Scan des Gehirnstoffwechsels in Bezug auf Alter und Krankheit

Die Brain Physiology and Metabolism Section (BPMS) des National Institute on Aging (NIA) und das Clinical Neuroscience Program (CNP) des National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) schlagen vor, den regionalen Phospholipidstoffwechsel im Gehirn bei jungen und alten Menschen zu untersuchen Freiwilligen und bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit. Die anzuwendende Methode, die aus Tierversuchen entwickelt wurde, umfasst die intravenöse Injektion einer radioaktiv markierten mehrfach ungesättigten Fettsäure, [11C]Arachidonsäure, und die Messung der regionalen Radioaktivität des Gehirns mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Ein mathematisches Modell wird verwendet, um die regionalen Hirneinbaukoeffizienten k* von [11C]Arachidonat in das Gehirn zu berechnen. Diese spiegeln die Signaltransduktion und den Membranumsatz im Gehirn wider, an denen Phospholipide beteiligt sind, und die Signaltransduktion und den Membranumsatz, an denen Phospholipide und die Aktivierung des Enzyms Phospholipase A2 beteiligt sind. PET wird bei denselben Probanden auch verwendet, um den regionalen zerebralen Blutfluss (rCBF), ein Marker für den Energiestoffwechsel des Gehirns, mit radioaktivem Wasser ([150]H20) zu messen. In der Literatur wird berichtet, dass rCBF und Energiestoffwechsel mit zunehmendem Alter abnehmen und bei der Alzheimer-Krankheit deutlich reduziert sind. Wir gehen davon aus, dass (a) wir in der Lage sein werden, den Einbau von [11C]Arachidonat in das menschliche Gehirn zum ersten Mal zu quantifizieren und abzubilden, (b) bei normalen Freiwilligen k* für Arachidonat auf regionaler Basis mit rCBF korreliert, (c) rCBF wird bei den älteren im Vergleich zu den jüngeren normalen Freiwilligen reduziert und bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit im Vergleich zu den älteren Freiwilligen (Kontrollen) deutlich reduziert, (d) die normale Kopplungs-(Regressions-)Beziehung zwischen k* und rCBF wird sein bei Alzheimer-Krankheit gestört.

Dieses Protokoll schlug ursprünglich vor, den Einbau von zwei markierten Fettsäuren, [ 11 C] Arachidonat und [ 11 C] Palmitat, sowie rCBF in das Gehirn bei jungen und alten normalen Freiwilligen und bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit, Niemann-Pick-Typ-C-Krankheit und zu messen Gehirntumore. Elf Patienten mit Alzheimer-Krankheit wurden mit [11C]Arachidonat und [150]H20 gescannt, verglichen mit 10 Freiwilligen. Die aktuelle Änderung schlägt vor, nur [11C]Arachidonat und [150]H20 bei 16 zusätzlichen gesunden Freiwilligen zu verwenden und die Ergebnisse zwischen alten und jungen Gruppen und Patienten mit Alzheimer-Krankheit zu vergleichen. Ein Antrag auf Untersuchung von nur 16 zusätzlichen normalen Freiwilligen wurde vom NINDS IRB bei der Continuing Review im Jahr 1999 genehmigt und hat sich seitdem nicht geändert.